Hochenergetische Kollisionen durch den fast abgeschlossenen Large Hadron Collider (LHC) können möglicherweise Teilchen erzeugen, die für Dimensionen jenseits unserer vierdimensionalen Raumzeit empfindlich sind. Diese exotischen Teilchen, genannt Kaluza-Klein-Gravitonen, würden sehr empfindlich auf die Geometrie der Extra-Dimensionen reagieren und Wissenschaftlern eine Vorstellung davon geben, was jenseits unseres Universums liegt.Wenndiese Partikel werden erkannt undwennihre Eigenschaften können gemessen werden, dannwomöglichdie von der Stringtheorie vorhergesagten zusätzlichen Dimensionen können nachgewiesen werden, dass sie existieren…
Wie kann man die Größe eines Raumes messen ohneGenau genommenmessen? Vergiss den Raum auszumessen, du kannst ihn nicht einmal sehen! Der Raum ist unsichtbar; es liegt außerhalb Ihrer Beobachtungsfähigkeit. Aber was wäre, wenn Sie Schall von den Wänden abprallen lassen könnten? Noch besser, was wäre, wenn die Wände des unsichtbaren Raums aus resonanten Partikeln bestehen würden, die ihren eigenen Klang erzeugen? Könnte man dann den Schall dieser Resonanzteilchen analysieren, wäre die Form des unsichtbaren Raums bekannt.
Laut Stringtheorie gibt es viele „unsichtbare Räume“, die wir als Beobachter nicht erleben können. Wir sind auf unsere drei Raumdimensionen und eine Zeitdimension beschränkt (obwohl das muss nicht immer der Fall sein ), auch bekannt als vierdimensionale Raumzeit. Elementarschwingende Saiten durchziehen unser Universum und sagen voraus, dass sechs oder sieben zusätzliche Dimensionen nebeneinander existieren können. Obwohl wir die Dimensionen jenseits der normalen vier nicht direkt erfahren können, können wir die Eigenschaften von Saitenschwingungen messen, die von diesen zusätzlichen Dimensionen in unser beobachtbares Universum wandern?
In neuen Forschungsergebnissen von Gary Shiu, Bret Underwood, Kathryn Zurek von der UW-Madison und Devin Walker von der UC-Berkeley wurde angenommen, dass Quantenteilchen die Fähigkeit haben, mit Dimensionen jenseits unseres Universums in Resonanz zu treten; über den 4. Dimension , gilt als Zeit. Aus dieser Resonanz könnten Signaturen aus Extra-Dimensionen durch unsere vierdimensionale Raumzeit hindurchgehen, um gemessen zu werden. Aus dieser Analyse kann dann die „Form“ der zusätzlichen Dimensionen verstanden werden. Dies ist nicht nur aus Neugierde, nach der Stringtheorie beeinflusst die Form zusätzlicher Dimensionen alles in unserem Universum:
'Die Form der Dimensionen ist entscheidend, denn in der Stringtheorie bestimmt die Art und Weise, wie die Saite schwingt, das Muster der Teilchenmassen und die Kräfte, die wir spüren.“ – UW-Madison-Physikprofessor Gary Shiu.
Das Team sagt voraus, dass Partikel mit extradimensionalen Signaturen vom Large Hadron Collider am CERN (nr. Genf, Schweiz) erzeugt werden könnten. Bei sehr hohen Energien können für einen kurzen Moment Kaluza-Klein (KK) Gravitonen erzeugt werden, die die Signaturen mit sich führen. Leider zerfallen KK-Gravtonen sehr schnell, aber aus diesem Zerfall wird ein Schauer von niederenergetischen, nachweisbaren Teilchen erzeugt. Durch die Analyse des resultierenden Schauers kann ein Fingerabdruck der Signatur des KK-Partikels erstellt werden. Jede geringfügige Änderung der Geometrie der detektierten Partikel kann auf eine bestimmte Dimension hinweisen, und viele Signaturen können vermischt sein, sodass komplexe Computersimulationen erforderlich sind, um die Ergebnisse des LHC zu verstehen.
Quelle: Wissenschaft täglich
